不可逆的競爭性β-內酰胺酶抑制劑系指抑制劑和β-內酰胺酶發(fā)生不可逆的反應后使酶失活。抑制劑在作用于酶的過程中本身遭到破壞,因此此類酶抑制劑被稱為“自殺性酶抑制劑(Sucide Inhibitor)”。競爭性β-內酰胺酶抑制劑與底物競爭酶的催化部位,而通過與酶的某些點結合,使酶失去功能。β-內酰胺酶抑制劑于1969年開始研制。通過微生物篩選和酶抑制劑的結構改造,現(xiàn)已獲得多種β-內酰胺酶抑制劑,目前已用于臨床的有克拉維酸(Clavulanic acid)、舒巴坦(Sulbactam)和地唑巴坦(Tazobactam)3種。
克拉維酸是從鏈霉菌(Streptomyces clavuligerus ATCC27064)的培養(yǎng)液中分離得到,并于1977年完成了全合成??死S酸為廣譜酶抑制劑,不但能抑制Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型β-內酰胺酶,保護抗生素,而且能作用于細菌細胞膜上的特定部位,與低濃度的抗生素共同影響細菌生長。舒巴坦為半合成β-內酰胺酶抑制劑。對金黃色葡萄球菌和多數(shù)G-桿菌產的β-內酰胺酶有較強的不可逆的抑制作用。濃度在2ug/ml時對Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型β-內酰胺酶有較強抑制作用。其抑酶譜比克拉維酸廣。80年代日本大鵬公司合成了他唑巴坦。它是在舒巴坦的結構上引進了一個三氮唑環(huán)而得。對Tem-1、Tem-2、OXA-2、OXA-3有強大的抑制作用,對ESBLs作用很強。它與舒巴坦和克拉維酸一樣,均為不可逆性β-內酰胺酶抑制劑。三者的抑酶作用見表1。
表1 克拉維酸、舒巴坦和他唑巴坦抑酶作用的比較
β-內酰胺酶 | 細菌 | IC50 | 克拉維酸 | 舒巴坦 | 他唑巴坦 |
染色體Ⅰ型酶 | 陰溝腸桿菌 | >50 | 5.0 | 0.093 | |
染色體Ⅰ型酶 | 大腸桿菌 | >50 | 7.6 | 2.9 | |
染色體Ⅰ型酶 | 銅綠假單胞菌 | >50 | 2.9 | 0.97 | |
染色體Ⅰ型酶 | 脆弱擬桿菌 | 0.006 | 0.04 | 0.03 | |
質粒酶TEM-1 | 大腸桿菌 | 0.055 | 1.7 | 0.028 | |
質粒酶SHV-1 | 大腸桿菌 | 0.035 | 13.0 | 0.14 | Ⅳ類 |
染色體酶 | 肺炎克雷白菌 | 0.011 | 3.8 | 0.047 | Ⅳ類 |
染色體酶 | 產酸克雷白菌 | 0.047 | 4.5 | 0.038 | Ⅳ類 |
染色體酶 | 金葡球菌 | 0.063 | 1.4 | 0.27 |
(注:IC50值系抑制50%β-內酰胺酶所需抑制劑濃度)
從表中可看出,他唑巴坦的抑酶作用比克拉維酸、舒巴坦強。
另外,他唑巴坦和舒巴坦的抑酶譜比克拉維酸廣;對酶的作用強度依次為他唑巴坦>舒巴坦>克拉維酸。他唑巴坦的抑酶強度、抑酶譜、對酶的穩(wěn)定性都強于克拉維酸和舒巴坦,誘導細菌產生酶的作用明顯低于克拉維酸、舒巴坦,他唑巴坦是目前最好的β-內酰胺酶抑制劑,克拉維酸易誘導細菌產生β-內酰胺酶;舒巴坦誘導產酶作用較??;他唑巴坦更小。見表2。
表2 三種酶抑制劑的比較
誘導酶 | 抑酶譜 | 抑酶強度 | 穩(wěn)定性 | 產生作用 |
他唑巴坦 | +++ | ++++ | ++++ | + |
克拉維酸 | ++ | +++ | ++ | ++++ |
舒巴坦 | +++ | ++ | +++ | ++ |
(注:高++++較高+++中等++低+)